土力学第七章课后习题答案答案

7-1 某挡土墙高6m，填土34，c0，19kN/m3，填土面水平，顶面均布荷载q 10kPa，试求主动土压力及作用位置。 解 7-2 某挡土墙，墙背填土为砂土，试用水土分算法计算主动土压力和水压力。 解 7-3 某挡土墙，墙高5m，墙背倾角10，填土为砂，填土面水平0，墙背摩擦角15，19kN/m3，30，c0，试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动土压力。 解 (1)按库仑土压力理论计算 80，0，15，0，30，Kq1 主动土压力系数 (2)按朗肯土压力理论计算 朗肯主动土压力适用于墙背竖直(墙背倾角为0)、墙背光滑(0)、填土水平(0)的情况。该挡土墙，墙背倾角为10，15，不符合上述情况。现从墙脚B作竖直线BC，用朗肯主动土压力理论计算作用在BC面上的主动土压力。近似地假定作用在墙背AB上的主动土压力为朗肯主动土压力正。与土体ABC重力G的合力。 作用在BC上的朗肯主动土压力 土体ABC的重力 作用在AB上的合力E 合力E与水平面夹角 7-4 某拱桥，高6m，土层分布和土指标如图所示，试计算墙背静止土压力和被动土压力 (K00.5)。 解 (1)静止土压力计算 a点 00 b点 0K0h0.518436kPa 6点黏土顶面 00.518.0436kPa c点 00.5(1h1+2h2)0.5(184+17.52)0.510753.5kPa (2)被动土压力计算 7-5 某挡土墙高12m,试计算主动土压力。 解 将地面均布荷载换算成填土的当量土层厚度。 a点土压力强度 eahKa1202.50.33316.65kPa b点土压力强度 eb1hKa120(2.5+2.0)0.33329.97kPa b点水位处土压力强度 eb220(2.5+2.0)0.3935.1kPa c点土压力强度 ec(q+1h1+2h2)Ka2(50+202+1010)0.3974.1kPa b点水压力强度 ebw0 c点水压力强度 ecwwh1010100kPa 总压力 EEa+Ew592.6+5001092.6kN/m7-6 某挡土墙高6m，试计算墙所受到的主动土压力。解 a点土压力强度 eahKaqKa100.494.9kPa b点上土压力强度 b点下土压力强度 eb2(q+1h1)Ka2(10+183)0.3623.04kPa c点土压力强度 ec(q+1hl+2h2)Ka2(10+183+19.53)0.3644.1kPa 7-7 某混凝土挡土墙高6m，分两层土，第一层土，1 19.5kN/m3，c112kPa，115；第二层土217.3kN/m3， c20，231。试计算主动土压力。 解 临界深度z0 b点上土压力强度 计算b点下土压力强度，把第一层土简化为当量土层厚h b点下土压力强度 eb22hKa17.33.380.3218.7kPa c点土压力强度 ec2(h+h2)Ka217.3(3.38+3)0.3235.3kPa 土压力 7-8 某挡土墙高7m，填土顶面局部作用荷载q10kN/m2，试计算挡土墙主动土压力。 解 主动土压力系数 从荷载两端点作两条辅助线，它们与水平面成角，认为b点以上和c点以下土压力不受地面荷载影响，而bc间的土压力按均布荷载计算。 db3tan3tan5031.193.6m ac5tant5tan5051.195.95m a点 ea0 b点上 eb1hKa183.60.7045.4kPa b点下 eb2(q+h)Ka(10+183.6)0.752.36kPa c点上 ec1(q+h)Ka(10+5.9518)0.781.97kPa c点下 ec2hKa185.950.7074.97kPa d点 edhKa1870.7088.2kPa 主动土压力 7-9 某挡土墙高H6m，墙背倾角80，填土面倾角10，15，0.4，填料为中砂，30，18.5kN/m3，砌体22kN/m3，试设计该挡土墙。解 由地基基础设计规范(GB 500072002)图L.0.2知 Ka0.44 EaxEasin(-)146.5sin(80-15)132.8kN/m EazEacos(-)146.5cos(80-15)61.9kN/m 设墙顶宽为2.0m，底宽为4.0m，则墙重 抗滑移稳定性 抗倾覆稳定性 G作用位置距墙趾距离工x0 7-10 某挡土墙高6m，用毛石和M5水泥砂浆砌筑，砌体重度22kN/m3，抗压强度 fy160MPa，填土19kN/m3，40，c0，基底摩擦系数0.5，地基承载力特征值 fa180kPa，试进行挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性、地基承载力和墙身强度验算。 解 挡土墙主动土压力 作用点离O点1.62m。 (1)抗倾覆稳定性 (2)抗滑移稳定性 (3)地基承载力验算 (4)墙身强度验算 验算离墙顶3m处截面I-I的应力。 I-I以上的主动土压力 I-I以上墙体重 G1离O1点的距离为0.995m。 I-I截面上的法向应力 I-I截面上剪应力 根据砌体结构设计规范(GB 500032001)，砌体的摩擦系数f0.6。7-6 某混凝土挡土墙墙高H6m，80，10，墙背摩擦角15，填土为中砂，30，18.5kN/m3，地基承载力特征值fak100kPa，试设计该挡土墙。 解 初定墙顶宽1.0m，底宽5.0m。 10，80，类土查建筑地基基础设计规范(GB 500072002)图1.0.2，Ka0.438，18.5620.438145.8kN/m。 PayPasin(+10)Pasin(15+10)145.80.42361.7kN/m Paxpacos(+10)145.8cos(15+10)145.80.91132kN/m 查规范GB 500072002表6.6.5-2知，0.4。 抗滑稳定性验算 抗倾覆稳定性验算 诸力对O点力臂2.5m，b4.65m，h2m 作用在基础底面总竖向力 NG+pay432+61.7439.7kN/m 合力作用点与O点距离Pmax98.51.2fak1.2100120kPa，满足。7-11 某挡土墙高7m，填土顶面局部作用荷载q10kN/m2，试计算挡土墙主动土压力。 解 主动土压力系数 从荷载两端点作两条辅助线，它们与水平面成角，认为b点以上和c点以下土压力不受地面荷载影响，而bc间的土压力按均布荷载计算。 db3tan3tan5031.193.6m ac5tant5tan5051.195.95m a点 ea0 b点上 eb1hKa183.60.70